A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Quasiclassical free energy of superconductors : Disorder-driven first-order phase transition in superconductor/ferromagnetic-insulator bilayers (2020)


Virtanen, Pauli; Vargunin, Artjom; Silaev, Mikhail (2020). Quasiclassical free energy of superconductors : Disorder-driven first-order phase transition in superconductor/ferromagnetic-insulator bilayers. Physical Review B, 101 (9), 094507. DOI: 10.1103/PhysRevB.101.094507


JYU-tekijät tai -toimittajat


Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Virtanen, Pauli; Vargunin, Artjom; Silaev, Mikhail

Lehti tai sarja: Physical Review B

ISSN: 2469-9950

eISSN: 2469-9969

Julkaisuvuosi: 2020

Volyymi: 101

Lehden numero: 9

Artikkelinumero: 094507

Kustantaja: American Physical Society

Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.094507

Avoin saatavuus: Julkaisukanava ei ole avoin

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68375


Tiivistelmä

In the seminal work by G. Eilenberger, Z. Phys. 214, 195 (1968), a closed-form expression for the free energy of inhomogeneous spin-singlet superconductor in terms of quasiclassical propagators has been suggested. However, deriving this expression and generalizing it for superconductors or superfluids with general matrix structure, e.g., spin-triplet correlations, has remained problematic. Starting from the Luttinger-Ward formulation, we discuss here the general solution. Besides ordinary superconductors with various scattering mechanisms, the obtained free-energy functional can be used for systems, such as superfluid He-3 and superconducting systems with spatially inhomogeneous exchange field or spin-orbit coupling. Using this result, we derive the simplified expression for the free energy in the diffusive and hydrodynamic limits. As an example of using this formalism, we show that impurity scattering restores the first-order phase transition in superconductor-ferromagnetic insulator bilayers making this system similar to the bulk superconductor with the homogeneous built-in exchange field.


YSO-asiasanat: suprajohteet; magneetit; magneettikentät

Vapaat asiasanat: Pauli paramagneism; magnetic-field; vortices; equation; vortex; state


Liittyvät organisaatiot

JYU-yksiköt:


Hankkeet, joissa julkaisu on tehty

Spin-kinetiikka suprajohteissa ja topologisissa supranesteissä
Silaev, Mikhail
Suomen Akatemia
01.09.2016-31.08.2021
Thermoelectric detector based on superconductor-ferromagnet heterostructures
Heikkilä, Tero
Euroopan komissio
01.09.2018-31.08.2022


OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020

Alustava JUFO-taso: 2


Viimeisin päivitys 2020-18-08 klo 13:30